Agosto, 2022
¿El cambio climático está modificando las épocas y lugares en los que se reproducen los animales? ¿La comunicación acústica, y las importantes funciones que desempeña en estos animales, se verán comprometidas por las nuevas condiciones climáticas? Una reciente investigación plantea un método basado en la bioacústica para estimar los efectos del cambio climático en la distribución y fenología de las especies. Por otra parte, un nuevo estudio nos explica cómo la banda sonora de la naturaleza ha sufrido un deterioro crónico en las últimas décadas; entre otras razones, por la pérdida global de biodiversidad…
El canto de los animales, una herramienta para estudiar el cambio climático
Diego Llusia / Camille Desjonqueres / Sara Villén Pérez
Al igual que los humanos, una amplia variedad de animales emiten sonidos para comunicarse. Estos sonidos, que conocemos como cantos, reclamos o señales acústicas, cumplen un importante papel en su ciclo de vida.
En las noches de primavera, podemos oír los ruidosos coros que forman diversas especies de ranas y sapos cerca de arroyos, charcas o lagunas. En ellos, los machos usan sus cantos, como esforzados tenores, para atraer en la oscuridad a potenciales parejas con las que reproducirse. Lo mismo ocurre entre las aves, los mamíferos o algunos insectos.
Además de servir como reclamo sexual, los animales emplean las señales acústicas para muchas otras funciones. Por ejemplo, las suricatas emiten señales de alarma para advertir de la presencia de depredadores. Numerosas especies de aves utilizan sus cantos para defender sus territorios o mantener el bando unido al desplazarse en grupo, mientras que sus polluelos lo hacen para solicitar alimento.
La banda sonora depende del clima
Los seres vivos somos extremadamente sensibles a las condiciones climáticas. La mayoría de organismos requieren determinados niveles de precipitación, humedad o temperatura para reproducirse y sobrevivir. Por ello, los animales a menudo restringen su actividad a periodos y lugares que les resultan favorables.
Cabe preguntarse, por tanto, si el acelerado cambio que está experimentando el clima de nuestro planeta podría alterar la banda sonora de la naturaleza. ¿El cambio climático está modificando las épocas y lugares en los que se reproducen los animales? ¿La comunicación acústica, y las importantes funciones que desempeña en estos animales, se verán comprometidas por las nuevas condiciones climáticas?
En recientes investigaciones, hemos aplicado nuevas tecnologías para ayudar a dar respuesta a estas preguntas.
Sensores acústicos
Las nuevas tecnologías nos permiten ampliar nuestra capacidad para detectar cambios en la naturaleza. Hoy en día podemos emplear redes de sensores que trabajan de manera autónoma para medir todo tipo de parámetros. Así, somos capaces de multiplicar el número de ojos y oídos que registran fenómenos naturales.
En esta nueva caja de herramientas para biólogos también hay sensores acústicos, pequeñas grabadoras digitales que son capaces de registrar automáticamente los sonidos emitidos por los animales. Y, gracias a ellas, los científicos podemos hacer un seguimiento de la actividad animal durante largos periodos de tiempo y en múltiples zonas a la vez.
Esta novedosa metodología de estudio se denomina seguimiento acústico pasivo y está siendo utilizada de manera creciente.
Instalados en zonas de reproducción o migración, los sensores acústicos son programados para grabar miles de horas de sonido ambiente. El reto después es analizar el enorme volumen de horas de grabación capturado. Para lograrlo, recurrimos a complejos algoritmos, parecidos a los de reconocimiento de voz que usan actualmente nuestros móviles.
Aprovechando las características de cada sonido animal, estos algoritmos son capaces de identificar a qué especie pertenece. Así, los sensores acústicos, como robot espías, nos ayudan a detectar las especies que hay en cada lugar, sus periodos de reproducción o en qué condiciones ambientales están activas.
Bioacústica y biogeografía
El avance científico surge a menudo de la integración de disciplinas distintas. Cada una aportando herramientas y conocimientos complementarios para dar lugar a nuevas ideas o metodologías. Y hay maridajes que pueden resultar especialmente fructíferos.
En un estudio reciente, científicos de instituciones internacionales —entre ellas la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad de Alcalá— proponemos un nuevo método para analizar el impacto del cambio climático en las especies que se comunican mediante sonidos.
Para ello, hemos combinado técnicas de seguimiento acústico con herramientas de biogeografía. En síntesis, el nuevo procedimiento pone a disposición de los modelos biogeográficos la ingente cantidad de información recogida por los sensores acústicos.
Con este método conseguimos predecir dónde y cuándo existirán condiciones climáticas adecuadas para el canto de cada especie en las próximas décadas. Es decir, dónde y cuándo podrían reproducirse o llevar a cabo otras actividades esenciales de su ciclo de vida. E igualmente, si las condiciones climáticas mejorarán o empeorarán en cada lugar y periodo para llevar a cabo estos comportamientos.
Se trata de una potente herramienta de predicción que nos ayuda a prever la respuesta de las especies a los cambios de temperatura o precipitación que se están produciendo en su medio.
Algunas respuestas posibles son la desaparición de poblaciones en zonas con condiciones desfavorables (extinciones locales) y su expansión hacia zonas más adecuadas (cambios de distribución).
Además, pueden darse adelantos o retrasos en el calendario de reproducción de las especies (cambios fenológicos). Y esto puede conllevar, a su vez, desajustes en las interacciones que se establecen entre las distintas especies en los ecosistemas. Qué consecuencias pueden tener estos cambios y desajustes aún no lo sabemos. En próximas investigaciones esperamos examinarlos con el uso de esta herramienta.
La ranita de San Antonio
El nuevo estudio ofrece una guía paso a paso para desarrollar este método, que recibe el nombre de modelos acústicos de distribución de especies (aSDM, por sus siglas en inglés). Para comprobar su funcionamiento, hemos utilizado datos de seguimiento de la ranita de San Antonio (Hyla molleri). Se trata de una especie de rana ibérica que utiliza el canto para encontrar pareja reproductiva.
Los resultados muestran que el método es sólido, ya que es capaz de predecir con acierto la actividad de la ranita de San Antonio en las condiciones actuales. Nuestros hallazgos respaldan así el uso de estos modelos como una herramienta eficiente para evaluar el efecto del cambio climático en este grupo de animales.
En definitiva, proponemos el uso integrado de la bioacústica y la biogeografía para explorar la capacidad de las especies vocales de hacer frente al cambio climático. Y mostramos cómo las tecnologías emergentes ofrecen nuevas oportunidades para enfrentarnos a este reto. 
[Diego Llusia, Universidad Autónoma de Madrid; Camille Desjonqueres, Université Grenoble Alpes (UGA) y Sara Villén Pérez, Universidad de Alcalá. // Fuente: The Conversation. Texto reproducido bajo la licencia Creative Commons.]
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La banda sonora de las aves es cada vez más simple y monocorde
Sergi Herrando Vila / Lluís Brotons
La población de muchas especies de aves ha descendido en las últimas décadas y, con ello, su contribución a la banda sonora de la naturaleza, cada vez más homogénea y silenciosa.
El trino de los pájaros y los sonidos naturales facilitan mecanismos fisiológicos que mejoran nuestro organismo, favorecen nuestra salud física y nuestro bienestar psicológico. Nos hace sentir bien escuchar la naturaleza. Si la banda sonora de las aves sigue empobreciéndose, el silencio de los pájaros acabará teniendo repercusiones en la salud de los seres humanos. Los registros que hemos realizado ya muestran su declive.
En Primavera silenciosa, Rachel Carson explica cómo los sonidos de la naturaleza han estado íntimamente vinculados a la percepción de la calidad del medio ambiente y anticipa un futuro en el que los pájaros habrán dejado de cantar:
“Era una primavera sin voces. En las mañanas que antes palpitaban con el coro de petirrojos, palomas, arrendajos, reyezuelos y decenas de voces de pájaros, ahora no había sonido; solo el silencio se extendía por los campos, los bosques y las marismas… Incluso los arroyos ahora estaban sin vida… Ninguna brujería, ninguna acción enemiga había silenciado el renacimiento de una nueva vida en este mundo asolado. La gente lo había hecho por sí misma”.
La integridad del paisaje sonoro natural se incorpora cada vez más a las políticas y acciones de conservación y salud ambiental. En una sociedad urbana, sedentaria y rodeada de barreras de acceso al medio natural, cada vez es más difícil experimentar estímulos naturales, como el canto de los pájaros, que nos han informado y acompañado durante la mayor parte de nuestro camino como especie.
En una investigación, publicada en Nature Comunications, hemos estudiado cómo se ha transformado el paisaje sonoro en los últimos 25 años en más de 200 000 lugares de Norteamérica y Europa, y hemos constatado que cada vez es más simple y monocorde.
Desde CREAF e ICO, hemos trabajado como parte de un equipo internacional de investigadores, dirigido por Simon Butler, de la Universidad de East Anglia (Gran Bretaña). La base del trabajo ha sido reconstruir por primer vez a gran escala la estructura acústica de la banda sonora de las aves en distintos momentos y localizaciones.
Para lograrlo, hemos combinado información de censos de aves obtenidos gracias a millones de observaciones de ciencia ciudadana, coordinadas a escala continental, con grabaciones de especies individuales al aire libre.
Reconstruir paisajes sonoros
Para reconstruir las bandas sonoras de las aves a lo largo del tiempo, los paisajes sonoros históricos, recurrimos a bases de datos enormemente ricas gracias a la ciencia ciudadana: El North American Breeding Bird Survey y el Pan-European Common Bird Monitoring Scheme. Además, hemos contado con las grabaciones en el entorno natural de más de 1 000 especies de Xeno-Canto, una exhaustiva base de datos de libre acceso con el trinar de cantos y reclamos de aves de todo el mundo.
Con estas rigurosas bases de datos podemos saber con gran precisión qué especies de aves y cuántos individuos de cada especie había en un lugar concreto en un momento dado. Con esta información, podemos crear el paisaje sonoro de ese lugar, en ese momento, combinando en la proporción que indica el censo las grabaciones tomadas al aire libre de individuos de cada especie representada.
Asignamos un archivo de cinco minutos a cada paisaje sonoro, y 25 segundos a cada individuo de una especie.
25 años de registros
Una vez creados los paisajes sonoros de cada localización y en distintos momentos a lo largo de 25 años, establecimos cuatro índices que permitían cuantificar su riqueza. Los índices acústicos que establecimos se relacionan con la variedad y abundancia de especies de aves y con la complejidad de sus canciones.
Nuestro análisis se basa en los cambios que se “escuchan” en cada sitio a lo largo de los años, independientemente de los cambios ambientales que vayan ocurriendo. Esto permite que trabajos como éste nos muestren de forma inequívoca cómo va cambiando el mundo que nos rodea.
Pérdida de biodiversidad y ancho de banda
Los resultados del estudio revelan un deterioro crónico de la calidad de la banda sonora de la naturaleza en Norteamérica y Europa durante las últimas décadas. La pérdida global de biodiversidad es una de las realidades que mejor lo explica.
Hemos identificado aquellos lugares en los que más ha descendido la diversidad y la intensidad acústica de su banda sonora, y se corresponden con entornos en los que hay menos abundancia y riqueza de especies.
Sin embargo, la amortiguación del canto de las aves tiene matices, por ejemplo, influye el tipo de especies implicadas, y cómo estén cambiando numéricamente en el entorno.
Por ejemplo, la pérdida de una especie como el mosquitero musical, que entona un canto rico e intrincado, probablemente tenga un mayor impacto en la complejidad del paisaje sonoro que la pérdida de una especie de córvido o gaviota, siempre más monótonos y estridentes. Así que el modo en que afecte a la banda sonora de la naturaleza dependerá también de la cantidad de mosquiteros musicales que haya en el lugar y de cuáles sean las otras especies que compartan ese rincón del mundo.
Este estudio se centra exclusivamente en las aves, sin embargo, la reducción de otros grupos biológicos con gran probabilidad también está empobreciendo la banda sonora de la naturaleza.
Añadamos al deterioro el aumento constante y generalizado del ruido producido por los humanos y otros contaminantes sensoriales, que sirven como pantalla al sonido natural. Diferentes estudios muestran que las aves se ven forzadas a reducir su canto cuando la actividad humana se intensifica. El confinamiento causado por la covid-19 fue una pequeña oportunidad para comprobar que, cuando nuestra actividad disminuye, las aves urbanas vuelven a cantar, como si la ausencia de humanos comportara un ambiente más natural.
